Come si diffondono i microbi all'interno di un veicolo spaziale
La gente trascorre oltre il 90 % del proprio tempo all'interno di edifici o veicoli. Non sorprende quindi che la biocontaminazione negli spazi chiusi è un importante problema medico. Tale affermazione è particolarmente valida per i voli spaziali con equipaggio, nei quali la biocontaminazione può presentare un rischio sia per l'equipaggio che per le apparecchiature a bordo. Il progetto BIOSMHARS ("Biocontamination specific modeling in habitats related to space") ha sviluppato e testato un modello matematico per predire il trasporto dei bioaerosol in un ambiente chiuso e la diffusione della biocontaminazione. L'iniziativa intendeva produrre uno strumento capace di predire la dispersione di contaminazione microbica atmosferica. I ricercatori hanno previsto la distribuzione di flussi d'aria e temperature e hanno tenuto conto anche di diversi tipi di emissioni di bioaerosol umani. È stato anche sviluppato un modello di dinamica dei flussi computazionali (CFD), per riflettere la gravità normale; il modello sarà migliorato per riflettere condizioni di microgravità. I partner del progetto hanno effettuato un esame delle procedure attuali correlate alla biocontaminazione nei veicoli spaziali e hanno scoperto l'indispensabilità di ulteriori miglioramenti nei sistemi ingegneristici. Per testare la progettazione dell'habitat e per sviluppare un monitoraggio adeguato e procedure di prevenzione per la contaminazione microbica atmosferica, è stato utilizzato un modello affidabile di previsione della distribuzione bioaerea in habitat chiusi. Sono stati utilizzati negli studi ceppi di microorganismi isolati dai campioni ricavati dalla Stazione spaziale internazionale (SSI); sono stati inclusi il fungo Penicillium expansum e due batteri, lo Staphylococcus epidermidis e il Bacillus subtilis. È stata esaminata la purezza dei bioaerosol generati, insieme alla loro stabilità, all'intensità di sorgente e alle distribuzioni dimensionali. È stato costituito un modello che ha mostrato il flusso dell'aria in uno spazio confinato, la generazione e la dispersione di contaminanti microbici e la loro deposizione sulle superfici. La calibrazione del modello è stata eseguita nell'impianto dell'ecosistema chiuso BIOS-3 a Krasnoyarsk, in Russia, quale analogo della SSI, per consentirne l'adattamento a un reale veicolo spaziale. Lo studio dei complessi fenomeni della dispersione microbica attraverso l'aria e la deposizione su superfici in un ambiente confinato sarà utile anche negli ospedali, nei velivoli e per le industrie farmaceutiche e alimentari. Pertanto, il progetto ha fornito preziose informazioni per ridurre la carica microbiologica e ha contributo a giungere a una progettazione pulita degli ambienti e al controllo della qualità, anche negli stabilimenti farmaceutici.
